第五章大氣污染及其防治.

1、第四章第四章 大氣污染及其防治大氣污染及其防治5.1 概述概述5.1.1大氣圈及其結(jié)構(gòu)大氣圈及其結(jié)構(gòu)1.大氣圈大氣圈 在自然地理學(xué)上，把由于地心引力而隨地球旋轉(zhuǎn)的大氣層叫做在自然地理學(xué)上，把由于地心引力而隨地球旋轉(zhuǎn)的大氣層叫做大氣圈。大氣圈。2.大氣圈的結(jié)構(gòu)大氣圈的結(jié)構(gòu)(1)對流層對流層(2)平流層平流層(3)中間層中間層(4)熱層熱層(5)外層（逸散層）外層（逸散層）5.1.2 大氣的組成5.1.3大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 我國于1996年特頒布了中華人民共和國環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)5.2 大氣污染源及污染類型5.2.1 大氣污染及其分類 大氣污染：大氣污染：是指進(jìn)入大氣層的污染物的濃度超過環(huán)境所能允許的

2、極限，使大氣質(zhì)量惡化，從而危害生物的生活環(huán)境，影響人體健康，給正常的工農(nóng)業(yè)帶來不良的大氣狀況。 分類： 根據(jù)影響所設(shè)計的范圍：根據(jù)影響所設(shè)計的范圍：局部性污染、地區(qū)性污染、廣域性污染（超過行政區(qū)域的廣大地域的大氣污染，如比一個城市更大區(qū)域范圍的酸雨侵害。 ）、全球性污染。 根據(jù)能源性質(zhì)和大氣污染物的組成和反應(yīng)：根據(jù)能源性質(zhì)和大氣污染物的組成和反應(yīng)：煤炭性、石油型、混合型、特殊性。 根據(jù)污染物的化學(xué)性質(zhì)及其存在的大氣環(huán)境狀況：根據(jù)污染物的化學(xué)性質(zhì)及其存在的大氣環(huán)境狀況：還原性和氧化性。5.2.2大氣污染源按污染源存在的形式：固定污染物、移動污染物污染源的分類污染源的分類按污染物排放的形式：面源、

3、線源、點源按污染物排放的時間：連續(xù)源、間斷源、瞬時源按污染物產(chǎn)生的類型：生活污染源、工業(yè)污染源、交通污染源、農(nóng)業(yè)污染源按污染物排放的空間：高架源、地面源5.2.3主要大氣污染物及其發(fā)生機(jī)制大氣污染物：大氣污染物：由人類活動或自然過程排入大氣，對人和環(huán)境產(chǎn)生有害影響的物質(zhì)，稱為大氣污染物。分類按照污染物存在的形態(tài)：顆粒污染物、氣態(tài)污染物按照與污染源的關(guān)系：一次污染物、二次污染物一次污染物：一次污染物：若大氣污染物是從污染源直接排放的原始物質(zhì)，進(jìn)入大氣后其性質(zhì)沒有發(fā)生變化，則稱為一次污染物。二次污染物：二次污染物：若由污染源排出的一次污染物與大氣中原有成分，或幾種污染物之間，發(fā)生了一系列的化學(xué)反應(yīng)

4、或光化學(xué)反應(yīng)，形成了與原污染物性質(zhì)不同的新污染物，則所形成的新污染物稱為二次污染物。1.顆粒污染物進(jìn)入大氣的固體粒子和溶液粒子均屬于顆粒污染物。（1）塵粒粒徑大于75um的顆粒物。（2）粉塵 在固體物料的輸送、粉碎、分級、研磨、裝卸等機(jī)械過程中產(chǎn)生的顆粒物，或由于巖石、土壤的風(fēng)華等自然過程中產(chǎn)生的顆粒物，懸浮于大氣中稱為粉塵，其粒徑一般小于75um。（3）煙塵 在燃料的燃燒、高溫熔融和化學(xué)反應(yīng)等過程中所形成的顆粒物，漂浮于大氣中稱為煙塵。（4）霧塵 小液體粒子懸浮于大氣中的懸浮物總稱（5）煤塵 煤在燃燒過程中未被完全燃燒的粉塵，大、中型煤碼頭的煤揚(yáng)塵以及露天煤礦的煤揚(yáng)塵等。2.氣態(tài)污染物（1）

5、含硫化合物 主要是SO2、SO3和H2S。 來源來源：主要是燃燒含硫煤和石油等燃料，有色金屬冶煉廠、硫酸廠等人為因素造成的。（2）碳的氧化物 主要是CO和CO2。 來源：來源： CO主要是由于燃料燃燒不完全所產(chǎn)生的。同時汽車尾氣的排放也能產(chǎn)生CO（3）含氮氧化物 主要是NO和NO2。 來源：來源：化石燃料的燃燒、硝酸的生產(chǎn)或使用、氮肥廠、有機(jī)中間體廠、有色及黑色金屬冶煉廠的生產(chǎn)過程。（4）碳?xì)浠衔铮?）氟氯烴化合物3.二次污染物（1）光化學(xué)煙霧（洛杉磯型） 是大氣NOx、HC及CO等污染物，在強(qiáng)太陽光作用下，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而形成的。（2）硫酸煙霧（倫敦型） 當(dāng)大氣的相對濕度比較高，氣溫比較低

6、，并有顆粒氣溶膠存在時，SO2就容易形成硫酸煙霧。5.3大氣污染的危害5.4全球性大氣環(huán)境問題5.4.1全球氣候變暖1.溫室效應(yīng)加劇 溫室效應(yīng)：大氣中的溫室氣體，允許太陽輻射的能量穿過大氣到達(dá)地表，同時防止地球發(fā)射的能量逸散的天空。這些氣體的作用如一個溫室的罩子，其結(jié)果使地層大氣變暖。2.全球氣候變化生物是全球變暖首當(dāng)其沖的受害者。全球變暖更加重了對食物供應(yīng)的威脅。對沿海城市的威脅。5.4.2臭氧層被破壞臭氧層有“地球保護(hù)傘”之稱。 一個氟氯烴分子分解生成的氯原子可以分解近十萬個臭氧分子。保護(hù)臭氧層維也納公約 關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書 保護(hù)臭氧層赫爾辛基宣言 根據(jù)這些協(xié)議，發(fā)達(dá)國家在

7、1996年1月1日前，發(fā)展中國家到2010年最終淘汰臭氧層消耗物。我國的冰箱業(yè)已與2005年停止使用氟氯烴物質(zhì)。5.4.3酸雨蔓延酸雨：PH值低于5.6的酸性降水。危害：（1）造成森林生態(tài)系統(tǒng)的衰退和森林衰敗。（2）造成土壤酸化，土壤酸化可使一些有毒的金屬離子溶出。（3）酸雨導(dǎo)致生物多樣性減少。（4）酸雨嚴(yán)重?fù)p壞建筑材料和歷史古跡。 大氣污染的主要危害對象為城市人口。2004年全國由于大氣污染共造成近35.8萬人死亡、約64萬呼吸和循環(huán)系統(tǒng)病人住院，約25.6萬新發(fā)慢性支氣管炎病人，造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)1527.4億元。 水污染的主要健康危害對象是農(nóng)民。目前，仍有3億農(nóng)民喝不到安全飲用水。5.5

8、大氣污染的防治5.5.1控制大氣污染的基本原則和措施1.加強(qiáng)規(guī)劃管理 以技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性為原則，對不同地區(qū)確定相應(yīng)的大氣污染控制目標(biāo)，并對污染源集中地區(qū)實行總量排放標(biāo)準(zhǔn)、2.推行清潔生產(chǎn)，改善能源結(jié)構(gòu)（1）改變?nèi)剂蠘?gòu)成，改變城市居民燃料構(gòu)成是大氣污染綜合防治的一項有效措施；用清潔的氣體或液體燃料來代替燃煤；（2）對燃料進(jìn)行預(yù)處理；燃料脫硫、煤的氣化和液化等；（3）進(jìn)行技術(shù)生產(chǎn)工藝改革綜合利用廢氣；（4）采用集中供熱和聯(lián)片供暖。集中供熱比分散供熱可節(jié)約約30.5%-35%的燃煤，且便于采取除塵和脫硫措施；（5）積極開發(fā)清潔能源。3.綜合防治汽車尾氣及揚(yáng)塵污染5.5.2主要大氣污染物的治理技

9、術(shù)1.煙塵治理技術(shù) 除塵器：除塵器：從廢氣中除去或搜集固態(tài)或液態(tài)粒子的設(shè)備，稱為除塵器。（1）除塵裝置的技術(shù)性能指標(biāo) 煙塵的濃度表示 煙塵的個數(shù)濃度和煙塵的質(zhì)量濃度 除塵裝置的處理量除塵裝置在單位時間內(nèi)所能處理煙塵量的大小。除塵裝置的效率 總效率總效率：指在同一時間內(nèi)，由除塵裝置除下的粉塵量與進(jìn)入除塵裝置的粉塵量的百分比； 分級效率分級效率：指除塵裝置對某一粒徑d為中心，粒徑寬度為d范圍的煙塵除塵效率； 通過率通過率：指沒有被除塵裝置除下的煙塵量與除塵裝置入口煙塵的百分比； 多級除塵效率多級除塵效率：指在實際應(yīng)用的除塵系統(tǒng)中，為了提高除塵效率，往往把兩種或多種不同規(guī)格或不同型式的除塵器串聯(lián)使用

10、，這種多級凈化系統(tǒng)的總效率稱為多級除塵效率。除塵裝置的壓力損失 壓力損失：壓力損失：表示除塵裝置消耗能量大小的指標(biāo)，有時也稱為壓力降。 壓力損失的大小用除塵裝置進(jìn)出口處氣流的全壓差來表示。（2）除塵裝置的分類重力除塵裝置 工作原理：工作原理：是使含塵氣體中的塵粒借助重力作用使之沉降，并將其分離捕集。 優(yōu)點：優(yōu)點：構(gòu)造簡單、施工方便、投資少、收效快。 缺點缺點：體積龐大、占地多、效率低，因而不適于除去小塵粒（只對50um以上的塵粒有較好的捕集作用）。慣性力除塵裝置 工作原理：工作原理：利用粉塵與氣體在運動中的慣性力不同，使其從氣流中分離出來的方法稱為慣性力除塵法，它使含塵氣體沖擊擋板或使氣流急劇

11、地改變流動方向，然后借助粒子的慣性較大不能隨氣流急劇轉(zhuǎn)彎而從氣流中分離出來。 包括兩種形式包括兩種形式：以含塵氣體中的粒子沖擊擋板來收集較粗粒子的沖擊式除塵裝置和通過改變含塵氣體流動方向而來搜集較細(xì)粒子的反式除塵裝置。離心力除塵裝置 工作原理：工作原理：使含塵氣流沿某一定方向做連續(xù)的旋轉(zhuǎn)運動，塵粒在隨氣流旋轉(zhuǎn)中獲得離心力，使其從氣流中分離出來。 優(yōu)點：優(yōu)點：設(shè)備費用低，維護(hù)方便，適用于非粘性及非纖維性粉塵的去除，是上述幾種機(jī)械式除塵器中效率最高的，對大于20um的塵粒有較好的捕集效果，數(shù)中效除塵器，可用于高溫?zé)煔鈨艋?，是?yīng)用廣泛的一種除塵器。 缺點：缺點：對小于5um的細(xì)小塵粒的去除效率低。洗

12、滌式除塵裝置 工作原理：工作原理：用液體（一般為水）所形成的液滴、液膜、霧沫等洗滌含塵煙氣，而將塵粒進(jìn)行分離的裝置。 貯水式除塵裝置 加壓水式除塵裝置 旋轉(zhuǎn)式除塵裝置過濾除塵裝置 工作原理工作原理：使含塵氣體通過濾料，將塵粒分離捕集，使氣體深入凈化。 內(nèi)部過濾：內(nèi)部過濾：把松散多孔的濾料填充框架內(nèi)作為濾層，塵粒是在過濾材料內(nèi)部進(jìn)行搜集的。 外部過濾外部過濾：用濾布或濾紙做濾料，以最初粘附在濾料表面上的粒層作為過濾層，在新的濾料上可阻隔粒徑1um以上的塵粒形成初層，由于初層具有多孔性任起濾料作用，可阻隔粒徑小于1um的塵粒。當(dāng)濾料上粉塵粘附到一定厚度時，阻力增大，則要進(jìn)行清灰收層。清灰后的初層仍

13、附著在濾料上。電除塵裝置 工作原理：利用高壓直流電源產(chǎn)生的靜電力的作用實現(xiàn)固體液體粒子與氣流分離。 分類：分類： 根據(jù)電極形狀的不同，電除塵器可分為平板型電除塵器和圓筒型電除塵器。 根據(jù)除塵過程中是否采用液體或蒸汽介質(zhì)，電除塵器又分濕式和干式電除塵器。2.主要氣體污染物的治理技術(shù)(1)從排煙中去除SO2的技術(shù) 排煙脫硫排煙脫硫：從排煙中去除SO2的技術(shù)簡稱“排煙脫硫”。 拋棄法拋棄法：將脫硫的生成物作為固體廢棄物拋棄掉，方法簡單，費用低廉。 回收法回收法：將SO2轉(zhuǎn)化成有用的物質(zhì)予以回收，成本高，存在副產(chǎn)品的應(yīng)用及銷路問題，但對環(huán)境保護(hù)有利。 濕法脫硫濕法脫硫：用水或水溶液做吸收劑吸收煙氣中SO2。 根據(jù)所采用的吸附劑種類，可分為氨法、鈉法、石灰-石膏法、鎂法以及催化氧化法。 干法脫硫干法脫硫：用固體吸收劑吸收或用吸附劑吸收吸附煙氣中SO2的方法。 主要有活性炭法、活性氧化錳吸收法、接觸氧化法以及還原法。（2）從排煙中去除NOx的技術(shù) 從排煙中